用于制備多層磨料顆粒的方法
【專利摘要】提出了一種用于制備多層磨料顆粒(12)的方法，包含下列方法步驟：提供襯底支撐件(01)和至少一種磨料顆粒前體的分散相(05)；重復(fù)地將至少一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)定位于襯底支撐件(01)上方，其中覆蓋區(qū)域(03)由至少被部分覆蓋的柵網(wǎng)(11)限定和印刷區(qū)域(04)由開放的柵網(wǎng)(11)限定；將至少一種磨料顆粒前體的分散相(05)施用到所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)上，其中在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)和襯底支撐件(01)或布置在襯底支撐件(01)上的層(08)之間產(chǎn)生接觸，其中，當(dāng)接觸被破壞，分散相層(07)沉積在襯底支撐件(01)上的印刷區(qū)域(04)中或已經(jīng)布置在襯底支撐件(01)上的層(08)上，隨后對(duì)各個(gè)經(jīng)過沉積的分散相層(07)進(jìn)行干燥以形成層(08)。
【專利說明】
用于制備多層磨料顆粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制備多層磨料顆粒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磨料顆粒通常用于制備研磨劑，借由研磨劑轉(zhuǎn)而可以對(duì)待研磨的材料進(jìn)行加工或研磨。例如，研磨顆粒可以為陶瓷磨料顆粒。由于它們的材料性質(zhì)，其顯示出特別受喜愛的研磨劑性質(zhì)。磨料顆粒生產(chǎn)的目標(biāo)在于獲得導(dǎo)致在相應(yīng)磨料中盡可能恒定并且高的研磨性能或研磨劑作用的顆粒。
[0003]用于制備部分地實(shí)現(xiàn)上述性質(zhì)的研磨劑的不同方法是已知的。例如，制備大規(guī)?；虼篌w積的由磨料顆粒的材料組成的模制件并隨后將其壓碎以獲得磨料顆粒的方法是已知的。然而，這類方法是消耗能源的并且由于壓碎工藝僅為邊緣性的或完全非選擇性而導(dǎo)致了所獲得磨料顆粒的寬分布。因此，所獲得磨料顆粒也具有不同的尺寸，不同的幾何結(jié)構(gòu)和不同的其它性能。
[0004]另一種制備磨料顆粒的方法為將模塑化合物或磨料顆粒前體的分散相從擠出模具中擠出。同樣地，模塑化合物或磨料顆粒前體的分散相進(jìn)行模具鑄造的方法是已知的。先前已經(jīng)存在以這些方法的方式制備多層磨料顆粒的嘗試。然而，目前所知的方法僅允許較大的結(jié)構(gòu)，特別是在層厚度的方面為在每層幾毫米的范圍內(nèi)，這意味著總體上只能實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單幾何結(jié)構(gòu)的多層磨料顆粒。然而，它們不具有上述所需要的積極性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]因此，本發(fā)明的目的為提供一種用于制備多層磨料顆粒的方法，其可以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。
[0006]該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的本發(fā)明的方法達(dá)成。該方法的有利的實(shí)施方案為從屬權(quán)利要求的主題。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的基本思想為，采用具有用于重復(fù)施用磨料顆粒前體的分散相的柵網(wǎng)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有由至少部分被覆蓋的柵網(wǎng)限定的覆蓋區(qū)域和由開放的柵網(wǎng)限定的印刷區(qū)域。
[0008]詳細(xì)地，用于制備多層磨料顆粒的方法包含以下方法步驟:
[0009]首先，提供了襯底支撐件，在襯底支撐件上制備磨料顆粒，即磨料顆粒的各個(gè)層是相繼沉淀或施用在另一層頂部的一層。此外，該方法包含提供磨料顆粒前體的分散相。磨料顆粒前體的分散相可以為至少是由待制備的磨料顆粒材料組成的或可以轉(zhuǎn)變?yōu)樗霾牧系牟⑶抑辽僭陬w粒尺寸和粘度方面是適合的但通常為總體上適于應(yīng)用在上述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上的任意類型的化合物。這些化合物包含溶膠-凝膠體系的溶膠。
[0010]至少重復(fù)兩次根據(jù)本發(fā)明的方法的方法步驟的循環(huán)或反復(fù)提供了下列步驟，將網(wǎng)格結(jié)構(gòu)定位于襯底支撐件上方并將磨料顆粒前體施用或分散在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上，在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和襯底支撐件或先前布置在襯底支撐件上的層之間形成接觸，當(dāng)接觸提起時(shí)，分散相層沉積在襯底支撐件上的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的印刷區(qū)域內(nèi)或先前布置在襯底支撐件上的層上，以及隨后對(duì)各個(gè)沉積的分散相層進(jìn)行干燥以形成層。
[0011]換言之，這意味著，通過施用分散相以及形成和提起與襯底支撐件的接觸，首先將第一分散相層沉積或印刷在襯底支撐件上，干燥以形成層，然后將相同的方法步驟進(jìn)行另一遍，然而其中形成和提起現(xiàn)在發(fā)生于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和最新沉積或印刷并干燥的層之間提起。
[0012]但是，本發(fā)明的意義中的干燥不僅是解釋為液體或溶劑從分散相層的消失，還解釋為導(dǎo)致分散相層的機(jī)械或化學(xué)穩(wěn)定的相關(guān)或相似工藝。
[0013]方法步驟的重復(fù)的次數(shù)基本上沒有限制。然后，接著為最終硬化工藝，其中多層磨料顆粒的所有層再一次經(jīng)受相應(yīng)的硬化。例如，硬化工藝可以為燒結(jié)工藝。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的方法的特別的優(yōu)點(diǎn)為所制備的多層磨料顆粒的層可以保持非常薄。以這種方式，先前未實(shí)現(xiàn)的多層磨料顆粒的幾何結(jié)構(gòu)可以采用該方法實(shí)現(xiàn)。特別是可以制備多個(gè)具有小于90度角的邊角的磨料顆粒。此外，這使得在將磨料顆粒用于研磨劑時(shí)可以制備出與待研磨材料形成接觸的表面在研磨工藝中盡管磨料顆粒的磨損也盡可能保持恒定的研磨顆粒。因此，在研磨期間獲得了在總體研磨性能和研磨性能的改變方面上非常高等級(jí)的磨料顆粒。
[0015]為了在主要由層的數(shù)量決定的方法復(fù)雜性與多層膜料顆粒的精細(xì)結(jié)構(gòu)所需要的精準(zhǔn)性之間尋找待制備的多層磨料顆粒的不同尺寸的平衡，特別需要的是如果每次沉積產(chǎn)生具有10至500μπι的層厚的層，特別為具有20至250μπι的層厚的層。
[0016]通常，已知用于制備磨料顆粒的多種材料具有在它們性能方面的良好特性以及在大數(shù)量中是可行的并且質(zhì)量一致。該材料可以為糊狀陶瓷化合物的形式、溶膠-凝膠體系和磨料粗砂的形式。例如，碳化硅、氧化鋯鋁、熔融氧化鋁和半易碎氧化鋁是已知的磨料粗砂。特別有利的是如果這種磨料粗砂也用于在所提出的方法，其是在例如提供至少一種磨料顆粒前體的分散相的步驟包含加入磨料粗砂中獲得的。在這種情況下，提供分散相的步驟還可以包含提供允許在對(duì)層進(jìn)行干燥或最終燒結(jié)的過程中嵌入至待制備的多層磨料顆粒的粘合劑或活化劑。
[0017]經(jīng)過溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變的磨料顆粒前體的分散相特別適合用于根據(jù)本發(fā)明的方法。在初始態(tài)中提供以所謂的溶膠為特征的這種溶膠-凝膠體系，直到內(nèi)部交聯(lián)達(dá)到其中溶膠或液體轉(zhuǎn)化為凝膠態(tài)的狀態(tài)時(shí)(該狀態(tài)通常由機(jī)械儲(chǔ)存模量和損失模量之間的比所限定)，在熟化過程的溶膠中一直形成物理和/或化學(xué)的橋聯(lián)。由于在其它因素中這種體系可以在溶膠態(tài)和凝膠態(tài)之間容易地可控的并且有時(shí)相對(duì)快速的轉(zhuǎn)化，這種體系特別適合于根據(jù)本發(fā)明的方法，因?yàn)檫@些特性允許實(shí)現(xiàn)從分散相層到可以被再次印刷上的層的快速轉(zhuǎn)化。在這種情況下，對(duì)分散相層進(jìn)行的干燥不僅可顯著地實(shí)現(xiàn)溶膠的交聯(lián)中而且產(chǎn)生機(jī)械穩(wěn)定性。然而，在這種情況下由分散相層損失的溶劑也可以極大影響分散相層的干燥和機(jī)械穩(wěn)定。因此，特別優(yōu)選的實(shí)施方案提供了提供至少一種磨料顆粒前體的分散相的步驟包含制備溶膠-凝膠體系的溶膠。
[0018]可選地，還可以將糊狀化合物用作磨料顆粒前體的分散相，其可以具有相應(yīng)的粘合劑并由此也進(jìn)行相應(yīng)的干燥，其中粘合劑的反應(yīng)可以有助于分散相層的干燥和其機(jī)械穩(wěn)定。
[0019]在已知的研磨劑中，除了磨料顆粒之外，還可以將所謂的磨料物質(zhì)包含在或引入到研磨劑中。磨料物質(zhì)為當(dāng)與磨料顆粒和/或待研磨的材料形成接觸時(shí)積極影響研磨工藝的材料。冰晶石和黃鐵礦是磨料物質(zhì)的示例。然而，用于制造研磨劑的已知方法允許磨料物質(zhì)僅布置在對(duì)于磨料顆粒相對(duì)大的空間距離上，這意味著無法充分利用該磨料物質(zhì)的作用或效力。因此，理想的是將磨料物質(zhì)布置為盡可能的臨近磨料顆?；?qū)⑺鼈儞诫s到磨料顆粒本身中。因此，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的方法特別理想的是，提供磨料顆粒前體的分散相的步驟設(shè)想加入磨料物質(zhì)。
[0020]如上所述的，由于多層磨料顆粒各層的薄厚度，根據(jù)本發(fā)明的方法允許所產(chǎn)生的磨料顆粒的特殊幾何結(jié)構(gòu)。特別地，可以充分利用該可能性如果用于沉積各個(gè)分散相層的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有不同的印刷和覆蓋區(qū)域，兩個(gè)連續(xù)使用的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的印刷區(qū)域至少部分重疊。這種所使用的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的順序允許實(shí)現(xiàn)了用于多層磨料顆粒的三維幾何結(jié)構(gòu)的幾乎無限制的數(shù)量。連續(xù)使用的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的印刷區(qū)域部分重疊的事實(shí)確保了每一次相繼沉積的分散相層具有足夠的粘附性、支撐和先前形成的層上的接觸表面。
[0021]如果在每次將分散相施用至網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上采用不同的分散相，就可以可實(shí)現(xiàn)所獲得的多層磨料顆粒的另一重要改進(jìn)。這提供了在各種情況下以不同的磨料顆粒前體的分散相采用具有相同印刷區(qū)域和覆蓋區(qū)域的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和具有不同的印刷區(qū)域和覆蓋區(qū)域的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。例如，兩種或多種不同的層材料和相應(yīng)的磨料顆粒前體的分散相的交替順序的層是預(yù)期的。然而另一方面，一種材料的各個(gè)層或多個(gè)相鄰的層也是預(yù)期的，其與其它層的材料不同，并且因此也在用于制備各個(gè)層的磨料顆粒前體的分散相的方面不同。
[0022]如上所述，一般如果在研磨過程中與待研磨的材料形成接觸的磨料顆粒的表面盡管磨料顆粒的磨損和摩擦外沒有太大改變，這對(duì)于磨粒顆粒是特別可取的。此外，形成盡可能小的空間角度的磨料顆粒的邊緣或表面也是可取的。因此，總體上中空體特別地適于作為磨料顆粒，這是因?yàn)橹锌阵w的殼具有幾乎一致的厚度(即壁或殼厚)的情況下，攻擊表面或在研磨階段被接觸的表面在很大程度上保持不變。此外，由中空體封閉的中空空間開放并且磨料顆粒連續(xù)被磨損時(shí)，殼的攻擊表面具有相對(duì)小的空間角度，其在研磨工藝過程中變大。因此，以特別有利的方式設(shè)計(jì)了根據(jù)本發(fā)明的方法，由此制備了具有由層制得的殼和由殼封閉的中空空間的中空體。
[0023]如果至少進(jìn)行三次層或分散相層的沉積工藝，其中至少在第二沉積工藝中采用的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有各自完全由印刷區(qū)域包圍的覆蓋區(qū)域，中空體將以特別有利的方式由根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行制備。
[0024]不依賴于層的數(shù)量或沉積工藝的次數(shù)，進(jìn)一步有利的是如果反過來其中所使用的第一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和最后一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有各自完全由覆蓋區(qū)域包圍的印刷區(qū)域?？梢詫⑦@種至少第一層和最后一層或第一個(gè)分散相層和最后一個(gè)分散相層的沉淀可以理解為分別制備或提供中空體多層磨料顆粒的底部和頂部。
[0025]在這些至少兩層完成的層之間可以布置多個(gè)其它層，其是采用網(wǎng)格結(jié)構(gòu)制備的，其中覆蓋區(qū)域完全由印刷區(qū)域包圍，以便在各自的層厚度的方向上(即垂直于襯底支撐件)制備對(duì)應(yīng)的殼結(jié)構(gòu)。
[0026]為獲得多層磨料顆粒特別有效的制備，特別有利的是如果將襯底支撐件運(yùn)送到運(yùn)輸系統(tǒng)中，諸如循環(huán)運(yùn)送系統(tǒng)，并且如果運(yùn)送系統(tǒng)包含多個(gè)加工站或沉積站，其中將網(wǎng)格結(jié)構(gòu)布置在至少一個(gè)沉積站或多個(gè)沉積站的襯底支撐件的上方。
[0027]此外，這種運(yùn)送系統(tǒng)也可以包含加工站，在其中發(fā)生或促進(jìn)了將分散相層干燥為層。在循環(huán)運(yùn)送系統(tǒng)中另外可以設(shè)想的是，將多層磨料顆粒從最后一個(gè)加工站和第一個(gè)加工站之間的襯底支撐件中去除。
[0028]附圖表明
[0029]以下將僅通過示意圖的方式作為示例對(duì)根據(jù)本發(fā)明方法的各個(gè)實(shí)施方案和方面進(jìn)行描述，在圖中:
[0030]圖la)_g)顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的各個(gè)方法步驟的示意圖和其中所采用的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0031]圖2顯示了示例性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0032]圖3顯示了由根據(jù)本發(fā)明的方法制備的多層磨料顆粒的第一實(shí)施方案的示意圖；
[0033]圖4顯示了由根據(jù)本發(fā)明的方法制備的多層磨料顆粒的第二實(shí)施方案的示意圖；
[0034]圖5a)_d)顯示了通過根據(jù)本發(fā)明的方法用于制備中空體多層磨料顆粒的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的順序的不意圖；和
[0035]圖6顯示了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]圖1a)顯示了襯底支撐件01的側(cè)視圖和布置在襯底支撐件01上方的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02的側(cè)視圖。除了側(cè)視圖，還在俯視圖中表明了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02。在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02的俯視圖中，對(duì)覆蓋區(qū)域03和由覆蓋區(qū)域03包圍的印刷區(qū)域04進(jìn)行了表明。然而，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02的俯視圖僅作為示例并由此以明顯簡(jiǎn)化的形式進(jìn)行表明。除了單個(gè)印刷區(qū)域04和包圍其的覆蓋區(qū)域03，還可以提供成行成列布置的多個(gè)印刷區(qū)域04和包圍印刷區(qū)04并且可能合并為一整個(gè)覆蓋區(qū)的覆蓋區(qū)域03。因此，用于生產(chǎn)的各磨料顆粒和層的相應(yīng)數(shù)量可以通過相應(yīng)大的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形成。
[0037]圖1a)還描述了布置在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02上的磨料顆粒前體的分散相05。磨料顆粒前體的分散相05沿網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02分布或通過刮板06施用于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，這意味著通過刮板06沿圖1a)中所表明的箭頭P運(yùn)動(dòng)，所述箭頭顯示了刮板06的運(yùn)動(dòng)的一般方向。
[0038]在圖1b)中所表明的可選的方法步驟中，刮板06最初可以以使得刮板06的較低邊緣具有對(duì)于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02的小的距離的方式運(yùn)動(dòng)，磨料顆粒前體的分散相05的相同厚的層因此形成在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02上。
[0039]如在圖1c)中所描述的，在刮板06的后續(xù)運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)將分散體05分散到網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02上或?qū)⒎稚Ⅲw05施用到網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02上時(shí)，在襯底支撐件OI的方向上還產(chǎn)生了向下的力，使得網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02和襯底支撐件01之間形成接觸。在這種情況下，可以將分散相05轉(zhuǎn)移或施用于在印刷區(qū)域04中的襯底支撐件01。提起由于襯底支撐件01和分散相05之間的粘附或已經(jīng)存在的層08和分散相05之間的粘附和分散相05的惰性，當(dāng)提起襯底支撐件OI和網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02之間的接觸時(shí)可以實(shí)現(xiàn)的是，轉(zhuǎn)移至或施用于印刷區(qū)域04中的襯底上的磨料顆粒前體的分散相05保持在襯底支撐件01上。一旦網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02和襯底支撐件01之間的接觸被提起，分散相可流入被網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02荒廢的空間，使得沒有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的印記留下。
[0040]圖1d)顯示了刮板06與圖1相比幾乎到達(dá)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02的相對(duì)部分并且網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02不再與襯底支撐件01接觸的情況。隨著將分散相05施用或分布至網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02上，第一分散相層07形成在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02的印刷區(qū)域04的區(qū)域中的襯底支撐件Ol上。例如，在圖1d)中所表明的情況下，分散相層07可以具有50μπι的層厚度。層厚度受不同參數(shù)影響，該參數(shù)包含刮板06的刮板速度和刮板幾何形狀、襯底支撐件01和網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02之間的接觸過程中產(chǎn)生的壓力和特別地還有磨料顆粒前體的分散相05的組成。分散相05的流變性也非常重要。例如陶瓷溶膠-凝膠體系的溶膠為特別地優(yōu)選的，在將該溶膠施用或分布于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上的情況下，其具有觸變剪切性能和約10至5000Pas的范圍內(nèi)的零剪切粘度。
[0041]通過將分散相層07形成到層(即到磨料顆粒的層中)的方式，在圖1d)中所表明的方法步驟之后進(jìn)行干燥步驟。干燥本身高度依賴于所使用的分散相05。例如，可以造成溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變?？蛇x地或附加地，引起溶劑的提取，或一般可以通過化學(xué)地或物理地引起的交聯(lián)或橋聯(lián)加快分散相05的各個(gè)顆粒的交聯(lián)。干燥需要進(jìn)行到至少當(dāng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02與層08接觸時(shí)，形成層08相對(duì)于發(fā)生的力在大尺寸上保持穩(wěn)定，其中層08在其它層08或布置在層08上的分散相層07的重量下基本上還保持著其形狀。
[0042]如在圖1e)中表明的，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02隨后被替換。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02目前布置在襯底支撐件上方，并且第一層08具有完全由印刷區(qū)域04包圍的第一覆蓋區(qū)域03。印刷區(qū)域04本身反過來完全地由第二覆蓋區(qū)域04包圍。明顯的是，圓環(huán)通過主要對(duì)應(yīng)于圖1a至Id的過程的方法步驟的方法中的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02沉積或印刷。在圖1e的情況下，刮板在分散相反的方向上運(yùn)動(dòng)以將分散相05分布或施用到網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上。
[0043]相對(duì)于圖lc，圖1f)顯示了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)之間的接觸進(jìn)行接觸的過程和進(jìn)行提起的過程;而圖1f)表明，第一層08和網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02之間的接觸的形成或提起。并且，沒有顯示最初在圖1b)中的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02上形成的磨料顆粒前體的分散相05的均一層，然而這并不意味著，這種可選擇的方法步驟也不可以發(fā)生在根據(jù)圖1f)顯示出的使接觸進(jìn)行接觸和提起接觸之
、廣.刖。
[0044]因此，在圖1g)中，將第二分散相層07沉積或布置在再次經(jīng)歷相應(yīng)干燥的第一層08上。
[0045]以相應(yīng)的不同網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02對(duì)圖1a)至Ig)的方法進(jìn)行重復(fù)，以制備相應(yīng)的多層磨料顆粒。基于圖1a)和Ie)中所表明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02，例如，預(yù)期的是，制備出中空體形式的多層磨料顆粒，其包含階梯結(jié)構(gòu)和基本上接近于中空?qǐng)A錐體的形狀。
[0046]從圖1中變得明顯，幾乎任何種類的多層磨料顆粒的幾何結(jié)構(gòu)和特別為中空體多層磨料顆?？梢酝ㄟ^所述的方法制備。
[0047]圖2示意性地顯示了在根據(jù)本發(fā)明方法中所使用的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02具有框09，其用于固定相應(yīng)網(wǎng)格線10的網(wǎng)格。因此相應(yīng)柵網(wǎng)11形成在網(wǎng)格線10之間。例如，網(wǎng)格線可以具有30μπι的厚度，而網(wǎng)格線之間的距離可以為約70μπι。在圖2中，將另一材料層布置在由網(wǎng)格線形成的網(wǎng)格上，所述材料層部分覆蓋或填充網(wǎng)格線。因此在圖2的情況下，該層形成覆蓋區(qū)域03，即連續(xù)覆蓋區(qū)域03。所述連續(xù)的覆蓋區(qū)域03圍繞多個(gè)成行成列以矩陣形式進(jìn)行布置的圓形印刷區(qū)域04。然而，還預(yù)期了不同的布置，特別是允許最大數(shù)量的印刷區(qū)域的布置。
[0048]圖3顯示了包含層08的多層磨料顆粒12的實(shí)施例。圖3為接近圓錐形狀的多層磨料體，例如其可以在采用圖1和圖2的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02時(shí)進(jìn)行制備。同時(shí)，然而還可能的是，在圖3中顯示的多層磨料顆粒12僅從如圖2所示的那些網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02中制備。換言之，圖3的多層磨料顆粒12也可以指定為固體圓錐而不是中空?qǐng)A錐。在中空?qǐng)A錐的情況下，層08封閉了布置在層08中的中空空間18。
[0049]在圖4中，多層磨料顆粒12被表明為使基于根據(jù)本發(fā)明的方法的變化的，這提供了在施用和印刷層08的不同工藝中采用不同分布的顆粒前體。這通過圖4中層08的不同陰影進(jìn)行了表明。然而，也可以預(yù)期具有超過兩個(gè)不同的顆粒前體的分散相的層的其它順序和/或另外的順序。
[0050]在圖5a)至5d)中，圖5顯示了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02的順序的示例，其可以用于根據(jù)本發(fā)明的方法以制備中空體多層磨料顆粒。
[0051]圖5a)顯示具有十字形的印刷區(qū)域04和完全包圍印刷區(qū)的覆蓋區(qū)03的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0052]圖5b)顯示了其中第一覆蓋區(qū)03完全由印刷區(qū)域04包圍的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中印刷區(qū)域04以至少分段的方式布置在圖5a)的印刷區(qū)域04上的方式布置。此外，圖5b)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的第一覆蓋區(qū)域03和印刷區(qū)域04也是十字形的。因此，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的方法采用圖5b)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)施時(shí)，具有十字邊緣的形狀的十字在干燥后形成為分散相層或?qū)印?br>[0053]在覆蓋區(qū)域03的布置和印刷區(qū)域04的布置的方面，圖5c)基本上對(duì)應(yīng)于圖5b)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，第一或內(nèi)部覆蓋區(qū)域O3的十字和印刷區(qū)域04的十字均小于在圖5b)中的。然而同時(shí)，圖5c)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的印刷區(qū)域04至少在當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的方法采用圖5b)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)施時(shí)所形成的層上方。以這種方式，可能的是，當(dāng)采用圖5c)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02施用分散相時(shí)，分散相層可以在經(jīng)干燥的采用圖5b)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)所形成的層上獲得。
[0054]圖5d)顯示了僅具有一個(gè)十字形狀的印刷區(qū)域04和完全包圍印刷區(qū)域04的覆蓋區(qū)域03的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)02。圖5d)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)因此允許封閉采用圖5a)至5c)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形成的中空體。因此，圖5a)至5d)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的示例性應(yīng)用導(dǎo)致了具有十字的基本形狀的金字塔形的中空體多層磨料顆粒。
[0055]要求保護(hù)的方法的特別的優(yōu)點(diǎn)為在該方法的過程中所采用的磨料顆粒前體的分散相05也可以指定為懸壁或表面，可以在懸壁或表面上進(jìn)行印刷的并且不需要由襯底支撐件01或其它層支撐至分散相層07轉(zhuǎn)變?yōu)閷?8時(shí)沒有分散相層07或在懸壁區(qū)域中發(fā)生的層的大量形變的特定程度上。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法還可以以在以圖5d)開始以圖5a)結(jié)束的順序中使用圖5的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行實(shí)施。
[0056]圖6顯示了用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的循環(huán)運(yùn)送系統(tǒng)15的示例。循環(huán)運(yùn)送系統(tǒng)包含多個(gè)加工站13，其通過用于運(yùn)送襯底支撐件01的相應(yīng)的運(yùn)輸裝置14與另一個(gè)工作站連接。如在圖6中示意性表明的，儲(chǔ)存設(shè)備19可以布置在不同加工站，這保證了顆粒前體的分散相05的儲(chǔ)存。襯底支撐件01在圖6的循環(huán)運(yùn)送系統(tǒng)15中運(yùn)送，從第一加工站16沿箭頭通過相應(yīng)加工站13直到其到達(dá)最終加工站17。在該加工站，使所獲得的多層磨料顆粒在襯底支撐件01通過運(yùn)送裝置14返回到第一加工站16先前去除并盡可能地清潔。
[0057]在作為在圖6中表明的一種循環(huán)運(yùn)送系統(tǒng)15中，必然了解到為了工序的經(jīng)濟(jì)原因提供不止一個(gè)襯底支撐件01而提供至少盡可能和加工站一樣多的襯底支撐件。這可以是有利的如果在沒有用于顆粒前體的分散相的儲(chǔ)存設(shè)備19的加工站13中進(jìn)行干燥，意味著沒有分散相的施用發(fā)生在這些加工站13中。然而，如果分散相層的干燥在各個(gè)的加工站13外或各個(gè)加工站13之間發(fā)生，可選地甚至為有利的是提供作為加工站13的多個(gè)襯底支撐件01。因此，分散相層的干燥可以在各個(gè)加工站13之間發(fā)生，以及分散相層的另一次施用或沉積可以在另一個(gè)或下個(gè)加工站13處發(fā)生。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制備多層磨料顆粒(12)的方法，包含下列方法步驟: 提供襯底支撐件(Ol)和至少一種磨料顆粒前體的分散相(05); 重復(fù)地將至少一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)定位于所述襯底支撐件(01)上方，覆蓋區(qū)域(03)由被至少部分覆蓋的柵網(wǎng)(11)限定而印刷區(qū)域(04)由開放的柵網(wǎng)(11)限定； 將至少一種分散相(05)施用至所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)上，在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)和所述襯底支撐件(01)或布置在所述襯底支撐件(01)上的層(08)之間形成接觸，而當(dāng)所述接觸被提起，分散相層(07)沉積在所述襯底支撐件(01)上的所述印刷區(qū)域(04)中或在先前布置在所述襯底支撐件(OI)上的所述層(08)上，和 隨后對(duì)各個(gè)沉積的分散相層(07)進(jìn)行干燥以形成層(08)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于 所述沉積制備了具有10至500μπι的層厚度的層(08)，特別是具有20至250μπι的層厚度的層。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法， 其特征在于 所述提供至少一種磨料顆粒前體的分散相(05)的步驟包含加入磨料粗砂。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 所述提供至少一種磨料顆粒前體的分散相(05)的步驟包含制備溶膠-凝膠體系的溶膠。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 所述提供至少一種磨料顆粒前體的分散相(05)的步驟包含加入磨料物質(zhì)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 采用具有不同的印刷區(qū)域(04)和覆蓋區(qū)域(03)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法， 其特征在于 兩個(gè)連續(xù)采用的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)的所述印刷區(qū)域(04)至少部分重疊。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 將不同的分散相(05)用于施用步驟。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法， 其特征在于 交替施用兩種不同的分散相(05)。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 制備了具有殼(08)和由所述殼封閉的中空空間(18)的閉合中空體。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 在至少一個(gè)沉積步驟中采用各個(gè)覆蓋區(qū)域(03)完全由印刷區(qū)域(04)包圍的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 在第一沉積步驟和最后沉積步驟中均采用各個(gè)印刷區(qū)域(04)完全由覆蓋區(qū)域(03)包圍的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(02)。
【文檔編號(hào)】B24D18/00GK105992676SQ201480069535
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日
【發(fā)明人】艾琳·博克, 托馬斯·斯圖德尼特齊, 托馬斯·坎普斯
【申請(qǐng)人】金世博股份公司, 弗朗霍夫應(yīng)用科學(xué)研究促進(jìn)協(xié)會(huì)